Java网络编程（二）-基于http协议的网络编程

ゝ一世哀愁。 2022-06-13 07:16 198阅读 0赞

本篇博客介绍另一种编程方式-基于http协议的网络编程，实现不同主机之间的通信。下面从HTTP、URL、URLConnection给出基于http协议的网络编程。

**1、URL**  
URI：统一资源标识符，采用一种特定语法标识资源的字符串。通用的URI会告诉你资源是什么，是抽象的。

URL也是一种URI，但其除了标识一个资源，还会为资源提供一个特定的网络位置。和URI不同的是，URL会告诉你资源在哪里以及如何得到这个资源，是具体的。

URL类是Java程序在网络上定位和获取数据最简单的方法，我们无需关注所底层所使用的协议的细节，也不需要担心如何与服务器通信。只要把创建一个URL类的实例，就可以获得服务端的数据。下面看一个具体的示例：

package com.wygu.url;
    
    import java.io.BufferedInputStream;
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.net.MalformedURLException;
    import java.net.URL;
    
    public class URLNetCommunicate { 
    
        public static void main(String[] args) {
            BufferedReader reader = null;
            try {
                URL url = new URL("http://www.baidu.com/");
                //利用方法openStream()获取URL的输入流
                reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()));
                String readStr = null;
                while((readStr=reader.readLine())!=null){
                    System.out.println(new String(readStr.getBytes(),"UTF-8"));
                }
            } catch (MalformedURLException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                if(null!=reader){
                    try {
                        reader.close();
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }
    }

在上面的示例中，首先创建一个URL的实例，然后利用方法openStream()打开输入流获取输入流BufferedReader对象reader，从reader中读取数据从而得到url所指定的资源文件。 对于所使用的openStream(）方法只能读取服务端的数据，而不能发送数据。而如果既要读取数据又要发送数据，可以利用URL类的方法openConnection()创建一个URLConnection类的实例。本篇博客会在下面详细介绍。

**2、HTTP**  
HTTP（超文本传输协议）是Web浏览器和Web服务器之间通信的标准协议。HTTP制定客户端与服务器如何建立连接、客户端如何从服务器请求数据，服务器如何响应请求，以及最后如何关闭连接。HTTP连接采用TCP/IP协议传输数据。  
**（1）HTTP协议解析**  
**1）HTTP协议版本**  
HTTP/1.0：一个TCP连接只能发送一个Web请求；HTTP /1.0会为每个请求打开一个新的链接，使用完成后就关闭连接。  
HTTP/1.1及以后版本：一个TCP连接可以连续发送对个请求和应答，此外请求和应答可以分为多个块发送；HTTP/1.1中，服务器不必在发送响应后就关闭连接，可以保持连接打开，在同一个socket上等待来自客户端的新请求。通过connection:Keep-Alive实现。  
**2）HTTP协议报文的请求和应答**  
在HTTP协议中，每个请求和响应都有同样的基本形式：一个首部行，一个包含元数据的HTTP首部，一个空行，然后是一个消息体：  
Post请求

POST http://127.0.0.1:8080/cloud-pos-payment/TransServlet
    
    POST data:
    transType=CPU007
    
    Request Headers:
    Connection: keep-alive
    Content-Type: application/x-www-form-urlencoded;charset=utf-8
    Content-Length: 1357
    Host: 127.0.0.1:8080
    User-Agent: Apache-HttpClient/4.2.6 (java 1.5)

可以看到请求头中字段都是以键-值对的形式出现。

2）HTTP方法  
HTTP中主要有4个方法：GET，POST，PUT，DELETE。这四个方法均有特定的语义，应用程序必须遵循这些语义。下面主要介绍两种比较常见的方法：GET、POST。  
GET方法：获取一个资源的表示，可以重复执行，输出会有缓存。GET请求在URL中会包括所有的必要信息，可以对GET请求加书签，或者进行链接和搜索，主要应用与非提交的动作。此外GET请求会把报文放在报文头中，因而其是可见的。  
POST方法：将资源的一个表示上传到已知URL的服务器中。POST用于不能重复的不安全的操作。POST主要用于提交某个东西的动作。此外POST请求会把报文放在报文体中，因而其是不可见的。

例如：在购物车中增加一个商品应当发送一个GET请求，下订单时就应当发送一个POST请求。

**3、URLConnection/HttpURLConnection**  
URLConnection是一个抽象类，和URL类相比（1）它对与HTTP服务器的交互提供了更多的控制；（2）它可以使用HTTP的请求方法POST、GET等向服务器发送数据。  
直接使用URLConnection类的程序遵循以下步骤：  
（1）构造一个URL实例；  
（2）调用URL实例的方法openConnection()获得URLConnection实例；  
（3）个性化配置URLConnection实例；  
（4）获得输入流并读取数据；  
（5）获得输出流并写入数据；  
（7）关闭连接。  
下面按照上述步骤，给出一个具体的服务端和客户端事例。  
利用HttpServlet创建服务端：

package com.wygu.http;
    
    import java.io.IOException;
    import java.io.PrintWriter;
    
    import javax.servlet.ServletException;
    import javax.servlet.http.HttpServlet;
    import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
    import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
    
    public class ServerServlet extends HttpServlet{ 
    
        private static final long serialVersionUID = 1L;
    
        protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
                throws ServletException, IOException { 
            doPost(request, response);
        }
    
        protected void doPost(HttpServletRequest request,
                HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
            System.out.println("收到来自客户端的请求报文.......");
            //设置请求的编码格式
            request.setCharacterEncoding("UTF-8");
            //获得HTTP请求参数中的内容
            String userName = request.getParameter("username");
            String userPwd = request.getParameter("passward");
            String strResponse ="";
            if("wygu".equals(userName)&&"0123456".equals(userPwd)){
                strResponse = "{" +
                    "respCode:'"+ "00" +"'," +
                    "respText:'Success'" +
                    "}";
            }else{
                strResponse = "{" +
                        "respCode:'"+ "01" +"'," +
                        "respText:'Fail'" +
                        "}";
            }
            System.out.println("发送客户端的应答报文为："+strResponse);
            //向response返回应答报文
            PrintWriter out = response.getWriter();
            out.print(strResponse);
            //刷新缓冲流，使其立即发送
            out.flush();
            out.close();           
        }
    }

服务端在web.xml中配置ServerServlet 映射关系：

<servlet>  
            <servlet-name>ServerServlet</servlet-name>  
            <servlet-class>com.wygu.http.ServerServlet</servlet-class>  
        </servlet>  
    
        <servlet-mapping>  
            <servlet-name>ServerServlet</servlet-name>  
            <url-pattern>/ServerServlet</url-pattern>  
        </servlet-mapping>

客户端创建HTTP连接，并通过GET方法或者POST方法发送数据到服务端：

package com.wygu.http;
    
    import java.io.BufferedOutputStream;
    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    import java.io.PrintWriter;
    import java.net.HttpURLConnection;
    import java.net.ProtocolException;
    import java.net.URL;
    import java.util.HashMap;
    import java.util.Iterator;
    import java.util.Map.Entry;
    
    public class Client { 
    
        //实现Map型数据转换为key1=value1&key2=value2的类型
        public static String converMap2KeyValue(HashMap<String, String> map){
            if(null==map || map.size()<1){
                return "";
            }
            Iterator<Entry<String, String>> it= map.entrySet().iterator();
            StringBuffer sf = new StringBuffer();
            while (it.hasNext()) {
                Entry<String, String> en = it.next();
                sf.append(en.getKey() + "=" + en.getValue()
                        + "&");
            }
            return sf.substring(0, sf.length() - 1);
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            HttpURLConnection httpURLConnection = null;
            URL url = null;
            PrintWriter writer = null;
            BufferedReader reader = null;
            try {
                url = new URL("http://localhost:8080/http-communication/"+"ServerServlet");     //创建本地URL
                httpURLConnection = (HttpURLConnection) url.openConnection();   //生成HttpURLConnection连接
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                return;
            }
            httpURLConnection.setConnectTimeout(3000);// 连接超时时间，单位为毫秒
            httpURLConnection.setReadTimeout(3000);// 读取结果超时时间，单位为毫秒
            httpURLConnection.setDoInput(true); // 可读
            httpURLConnection.setDoOutput(true); // 可写
            httpURLConnection.setUseCaches(false);// 取消缓存
            httpURLConnection.setRequestProperty("Content-type",
                    "application/x-www-form-urlencoded;charset=" + "utf-8");
            try {
                //httpURLConnection.setRequestMethod("GET");
                httpURLConnection.setRequestMethod("POST");
                httpURLConnection.setRequestProperty("Connection", "Keep-Alive");           // 设置维持长连接
                writer =new PrintWriter(new BufferedOutputStream(httpURLConnection.getOutputStream()));//获得HTTP连接的输出流
                HashMap<String,String> reqMap = new HashMap<String,String>();
                reqMap.put("username", "wygu");
                reqMap.put("passward", "0123456");
                writer.write(converMap2KeyValue(reqMap)); 
                writer.flush();
                int responseCode=httpURLConnection.getResponseCode();   
                if(responseCode==HttpURLConnection.HTTP_OK){
       //表示请求成功 
                    reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(httpURLConnection.getInputStream()));//获得HTTP连接的输入流
                    String readStr = null;
                    while((readStr=reader.readLine())!=null){
                        System.out.println(new String(readStr.getBytes(),"UTF-8"));
                    }
                }else{
                    System.out.println("HTTP响应失败，响应码为："+responseCode);
                }   
            } catch (ProtocolException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally {
                try {
                    if(null!=writer){
                        writer.close();
                    }
                    if(null!=reader){
                        reader.close();
                    }
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
    
            }
        }
    
    }

运行后，服务端输出结果为：  
收到来自客户端的请求报文…….  
发送客户端的应答报文为：\{respCode:’00’,respText:’Success’\}

客户端输出结果为：  
\{respCode:’00’,respText:’Success’\}